package com.problem.concurrency;


import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.concurrent.Semaphore;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

/**
 * https://leetcode-cn.com/problems/the-dining-philosophers/
 */
public class DiningPhilosophers {

    //5 个沉默寡言的哲学家围坐在圆桌前，每人面前一盘意面。叉子放在哲学家之间的桌面上。（5 个哲学家，5 根叉子）
    //
    //所有的哲学家都只会在思考和进餐两种行为间交替。哲学家只有同时拿到左边和右边的叉子才能吃到面，而同一根叉子在同一时间只能被一个哲学家使用。
    // 每个哲学家吃完面后都需要把叉子放回桌面以供其他哲学家吃面。只要条件允许，哲学家可以拿起左边或者右边的叉子，但在没有同时拿到左右叉子时不能进食。
    //
    //假设面的数量没有限制，哲学家也能随便吃，不需要考虑吃不吃得下。
    //
    //设计一个进餐规则（并行算法）使得每个哲学家都不会挨饿；也就是说，在没有人知道别人什么时候想吃东西或思考的情况下，
    // 每个哲学家都可以在吃饭和思考之间一直交替下去。

    //哲学家从 0 到 4 按 顺时针 编号。请实现函数 void wantsToEat(philosopher, pickLeftFork, pickRightFork, eat, putLeftFork, putRightFork)：
    //
    //philosopher 哲学家的编号。
    //pickLeftFork 和 pickRightFork 表示拿起左边或右边的叉子。
    //eat 表示吃面。
    //putLeftFork 和 pickRightFork 表示放下左边或右边的叉子。
    //由于哲学家不是在吃面就是在想着啥时候吃面，所以思考这个方法没有对应的回调。
    //给你 5 个线程，每个都代表一个哲学家，请你使用类的同一个对象来模拟这个过程。在最后一次调用结束之前，可能会为同一个哲学家多次调用该函数。

    public DiningPhilosophers() {

    }

    /**
     * 记录每个哲学家的叉子状态
     * key:编号
     * value: 1:获取了左边 2:获取了右边 3:都有了，可以吃了
     */
    ConcurrentHashMap<Integer,Integer> map = new ConcurrentHashMap();

    //代表各编号左手边的叉子的信号量
    Semaphore s0 = new Semaphore(1);
    Semaphore s1 = new Semaphore(1);
    Semaphore s2 = new Semaphore(1);
    Semaphore s3 = new Semaphore(1);
    Semaphore s4 = new Semaphore(1);
    Semaphore[] s = new Semaphore[]{s0,s1,s2,s3,s4};

    /**
     * 思路：
     * 每个人先拿左边的，再拿右边的。
     * 拿到左边的之后去拿右边的，拿到就吃，没拿到就看左边的人有没有拿到左边的，拿到了就把自己的左叉子放开让左边的人先吃，否则自己循环等待右叉子
     * 为了公平。。。维护一个map，保证每个人吃过一次之后再开始第二次
     * @param philosopher
     * @param pickLeftFork
     * @param pickRightFork
     * @param eat
     * @param putLeftFork
     * @param putRightFork
     * @throws InterruptedException
     */
    // call the run() method of any runnable to execute its code
    public void wantsToEat(int philosopher,
                           Runnable pickLeftFork,
                           Runnable pickRightFork,
                           Runnable eat,
                           Runnable putLeftFork,
                           Runnable putRightFork) throws InterruptedException {
        if (map.get(philosopher) == 3) {
            return;
        }
        //左
        s[philosopher].acquire();
        map.put(philosopher,0);
        pickLeftFork.run();
        //尝试获取右
        if (s[philosopher == 0 ? 4 : philosopher - 1].tryAcquire()) {
            map.put(philosopher,3);
            pickRightFork.run();
            eat.run();
            putLeftFork.run();
            s[philosopher].release();
            putRightFork.run();
            s[philosopher == 0 ? 4 : philosopher - 1].release();
        } else {
            //如果右边的哥们拿到了他左边的叉子，当前的就放开
            if (map.get(philosopher == 4 ? 0 : philosopher + 1) ==1) {
                s[philosopher].release();
            }
        }
    }
}
